机器人产业迎来跨越发展窗口期
《“十四五”机器人产业发展规划》发布机器人产业迎来跨越发展窗口期
日前,工业和信息化部、国家发展改革委等15个部门发布了《“十四五”机器人产业发展规划》(以下简称《规划》)。《规划》提出,到2025年,我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地。
当前,我国机器人产业发展还存在哪些不足?未来,应如何进一步提升我国机器人产业创新能力?
产业呈现良好发展势头
工业和信息化部装备工业一司司长王卫明介绍,“十三五”期间,我国机器人产业呈现良好发展势头,规模、技术和产品实现突破。从规模上看,2016至2020年,我国机器人产业规模快速增长,年均复合增长率约15%;从技术和产品上看,精密减速器、智能控制器等关键技术和部件加快突破、创新成果不断涌现,整机性能大幅提升、功能愈加丰富,产品质量日益优化。同时,应用水平大幅提高。
我国已经连续8年成为全球最大的工业机器人消费国,2020年制造业机器人密度达到246台/万人,是全球平均水平的近两倍。工业机器人应用领域已经覆盖汽车、电子等52个行业大类、143个行业中类,服务机器人、特种机器人在仓储物流、教育娱乐等领域实现了规模应用。
王卫明认为,我国机器人产业已基本形成了从零部件到整机再到集成应用的全产业链体系,核心技术和关键零部件创新有序推进,整机研发及批量制造能力不断增强,产业链应变能力和协同发展能力持续提升。但是与世界先进水平相比,我国机器人产业还存在一定差距。比如,技术积累不足,原创性研究、理论研究、正向设计能力欠缺;产业基础薄弱,关键零部件质量稳定性、可靠性等还不能满足高性能整机的需求;高速、高精、重载等高性能整机产品供给缺乏等。
“当前,新一轮科技革命和产业变革加速演进,新一代信息技术与机器人技术深度融合,机器人产业迎来升级换代、跨越发展的窗口期。”王卫明说。
推动产品高端化智能化
如今,我国工业机器人需求激增,扫地机器人等服务机器人也走进人们的生活,实现商业化应用,但与经济社会发展以及人民对美好生活的向往相比,我国机器人应用仍显不足,还有很大拓展空间。
中国机器人产业联盟执行理事长兼秘书长宋晓刚介绍,“十四五”时期,面对制造业等行业发展,以及家庭服务等领域需求,我国将重点推进工业机器人、服务机器人、特种机器人重点产品的创新及应用,推动产品高端化智能化发展。
宋晓刚称,在工业机器人方面,我国将重点研制面向汽车、航空航天、轨道交通等领域的焊接机器人,面向半导体行业的真空(洁净)机器人等。在服务机器人方面,重点研制农业机器人、矿业机器人、建筑机器人、医疗康复机器人、养老助残机器人、家用服务机器人和公共服务机器人。在特种机器人方面,重点研制水下机器人、安防机器人、危险环境作业机器人、卫生防疫机器人。
“随着人工智能、大数据等新兴技术的快速发展与深度应用,机器人智能化发展呈现多维升级的新特点,即从单一感知向全域感知提升,从感知智能向认知智能升级,从单机智能向集群智能演进,从围栏操作向人机协作跃迁。”宋晓刚说。
加强关键核心技术攻关
《规划》明确,到2025年,一批机器人核心技术和高端产品取得突破,整机综合指标达到国际先进水平,关键零部件性能和可靠性达到国际同类产品水平。机器人产业营业收入年均增速超过20%。
在宋晓刚看来,“十四五”期间,要加强核心技术攻关,突破机器人系统开发、操作系统等共性技术,研发仿生感知与认知等前沿技术。建立健全创新体系,发挥机器人重点实验室等研发机构的作用,加快成果转化。支持协同创新和技术融合,鼓励骨干企业联合开展机器人协同研发,提高新产品研发效率;推进人工智能、5G、大数据、云计算等新技术融合应用,提高机器人智能化和网络化水平。
“实现‘十四五’机器人产业发展目标不可能一蹴而就,需要社会各界共同努力。”工业和信息化部装备工业一司副司长汪宏说。
汪宏表示,要夯实产业基础,补齐专用材料、核心元器件、加工工艺等短板,加强标准体系建设;增强产品供给,面向重点行业需求,集聚优势资源,推进高端机器人产品研制,拓展机器人产品系列和种类,提升性能、质量和安全性;拓展市场应用,实施“机器人+”应用行动,组织产需精准对接,推进机器人典型应用场景开发;优化产业生态,深化国际交流合作,加快培育优势特色产业集群。(记者刘坤)
新一代人工智能具有五大特点
科学技术部副部长李萌(刘健摄)
7月21日,国务院新闻办公室举行国务院政策例行吹风会,重点介绍《新一代人工智能发展规划》(以下简称《规划》)的编制情况。科技部副部长李萌在回答记者提问时表示,经过60多年的演进,人工智能出现了一些新特点,包括《规划》当中讲到“它呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放和自主智能的新特点”。新一代的人工智能主要是大数据基础上的人工智能。
李萌指出,人工智能具有以下五个特点:一是从人工知识表达到大数据驱动的知识学习技术。二是从分类型处理的多媒体数据转向跨媒体的认知、学习、推理,这里讲的“媒体”不是新闻媒体,而是界面或者环境。三是从追求智能机器到高水平的人机、脑机相互协同和融合。四是从聚焦个体智能到基于互联网和大数据的群体智能,它可以把很多人的智能集聚融合起来变成群体智能。五是从拟人化的机器人转向更加广阔的智能自主系统,比如智能工厂、智能无人机系统等。
据了解,国际普遍认为人工智能有三类“弱人工智能、强人工智能还有超级人工智能”。弱人工智能就是利用现有智能化技术,来改善我们经济社会发展所需要的一些技术条件和发展功能。强人工智能阶段非常接近于人的智能,这需要脑科学的突破,国际上普遍认为这个阶段要到2050年前后才能实现。超级人工智能是脑科学和类脑智能有极大发展后,人工智能就成为一个超强的智能系统。从技术发展看,从脑科学突破角度发展人工智能,现在还有局限性。《规划》中的新一代人工智能,是建立在大数据基础上的,受脑科学启发的类脑智能机理综合起来的理论、技术、方法形成的智能系统。
跟以往相比,新一代人工智能不但以更高水平接近人的智能形态存在,而且以提高人的智力能力为主要目标来融入人们的日常生活。比如跨媒体智能、大数据智能、自主智能系统等。在越来越多的一些专门领域,人工智能的博弈、识别、控制、预测甚至超过人脑的能力,比如人脸识别技术。新一代人工智能技术正在引发链式突破,推动经济社会从数字化、网络化向智能化加速跃进。
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智能机器人的现状及其发展趋势
本文扼要地介绍了智能机器人技术的发展现状,以及世界各国智能机器人的发展水平,然后介绍了智能机器人的分类,从几个典型的方面介绍了智能机器人在各行各业的广泛应用,讨论了智能机器人的发展趋势以及对未来技术的展望,最后提出了自己的建议和设想,分析我国在智能机器人方面发展并提出期望。
1、引言
机器人是一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能机器人则是一个在感知-思维-效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能机器人应该具备三方面的能力:感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能力。智能机器人与工业机器人的根本区别在于,智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能。
随着智能机器人的应用领域的扩大,人们期望智能机器人在更多领域为人类服务,代替人类完成更复杂的工作。然而,智能机器人所处的环境往往是未知的、很难预测。智能机器人所要完成的工作任务也越来越复杂;对智能机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前,国内外对智能机器人的研究不断深入。
本文对智能机器人的现状和发展趋势进行了综述,分析了国内外的智能机器人的发展,讨论了智能机器人在发展中存在的问题,最后提出了对智能机器人发展的一些设想。
2、国内外在该领域的发展现状综述
2.1智能机器人的发展现状
智能机器人是第三代机器人,这种机器人带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进行融合,能够有效的适应变化的环境,具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。
目前研制中的智能机器人智能水平并不高,只能说是智能机器人的初级阶段。智能机器人研究中当前的核心问题有两方面:一方面是,提高智能机器人的自主性,这是就智能机器人与人的关系而言,即希望智能机器人进一步独立于人,具有更为友善的人机界面。从长远来说,希望操作人员只要给出要完成的任务,而机器能自动形成完成该任务的步骤,并自动完成它。另一方面是,提高智能机器人的适应性,提高智能机器人适应环境变化的能力,这是就智能机器人与环境的关系而言,希望加强它们之间的交互关系。
智能机器人涉及到许多关键技术,这些技术关系到智能机器人的智能性的高低。这些关键技术主要有以下几个方面:多传感信息耦合技术,多传感器信息融合就是指综合来自多个传感器的感知数据,以产生更可靠、更准确或更全面的信息,经过融合的多传感器系统能够更加完善、精确地反映检测对象的特性,消除信息的不确定性,提高信息的可靠性;导航和定位技术,在自主移动机器人导航中,无论是局部实时避障还是全局规划,都需要精确知道机器人或障碍物的当前状态及位置,以完成导航、避障及路径规划等任务;路径规划技术,最优路径规划就是依据某个或某些优化准则,在机器人工作空间中找到一条从起始状态到目标状态、可以避开障碍物的最优路径;机器人视觉技术,机器人视觉系统的工作包括图像的获取、图像的处理和分析、输出和显示,核心任务是特征提取、图像分割和图像辨识;智能控制技术,智能控制方法提高了机器人的速度及精度;人机接口技术,人机接口技术是研究如何使人方便自然地与计算机交流。
在各国的智能机器人发展中,美国的智能机器人技术在国际上一直处于领先地位,其技术全面、先进,适应性也很强,性能可靠、功能全面、精确度高,其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用。日本由于一系列扶植政策,各类机器人包括智能机器人的发展迅速。欧洲各国在智能机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位。中国起步较晚,而后进入了大力发展的时期,以期以机器人为媒介物推动整个制造业的改变,推动整个高技术产业的壮大。
2.2智能机器人的广泛应用
现代智能机器人基本能按人的指令完成各种比较复杂的工作,如深海探测、作战、侦察、搜集情报、抢险、服务等工作,模拟完成人类不能或不愿完成的任务,不仅能自主完成工作,而且能与人共同协作完成任务或在人的指导下完成任务,在不同领域有着广泛的应用。
智能机器人按照工作场所的不同,可以分为管道、水下、空中、地面机器人等。管道机器人可以用来检测管道使用过程中的破裂、腐蚀和焊缝质量情况,在恶劣环境下承担管道的清扫、喷涂、焊接、内部抛光等维护工作,对地下管道进行修复;水下机器人可以用于进行海洋科学研究、海上石油开发、海底矿藏勘探、海底打捞救生等;空中机器人可以用于通信、气象、灾害监测、农业、地质、交通、广播电视等方面;服务机器人半自主或全自主工作、为人类提供服务,其中医用机器人具有良好的应用前景;仿人机器人的形状与人类似,具有移动功能、操作功能、感知功能、记忆和自治能力,能够实现人机交互;微型机器人以纳米技术为基础在生物工程、医学工程、微型机电系统、光学、超精密加工及测量(如:扫描隧道显微镜)等方面具有广阔的应用前景。
在国防领域中,军用智能机器人得到前所未有的重视和发展,近年来,美英等国研制出第二代军用智能机器人,其特点是采用自主控制方式,能完成侦察、作战和后勤支援等任务,在战场上具有看、嗅等能力,能够自动跟踪地形和选择道路,具有自动搜索、识别和消灭敌方目标的功能。如美国的Navplab自主导航车,SSV自主地面战车等。在未来的军事智能机器人中,还会有智能战斗机器人、智能侦察机器人、智能警戒机器人、智能工兵机器人、智能运输机器人等等,成为国防装备中新的亮点。
在服务工作方面,世界各国尤其是西方发达国家都在致力于研究开发和广泛应用服务智能机器人,以清洁机器人为例,随着科学技术的进步和社会的发展,人们希望更多地从繁琐的日常事务中解脱出来,这就使得清洁机器人进入家庭成为可能。日本公司研制的地面清扫机器人,可沿墙壁从任何一个位置自动启动,利用不断旋转的刷子将废弃物扫入自带容器中;车站地面擦洗机器人工作时一面将清洗液喷洒到地面上,一面用旋转刷不停地擦洗地面,并将脏水吸入所带的容器中;工厂的自动清扫机器人可用于各种工厂的清扫工作。美国的一款清洁机器人“Roomba”具有高度自主能力,可以游走于房间各家具缝隙间,灵巧地完成清扫工作。瑞典的一款机器人“三叶虫”,表面光滑,呈圆形,内置搜索雷达,可以迅速地探测到并避开桌腿、玻璃器皿、宠物或任何其它障碍物。一旦微处理器识别出这些障碍物,它可重新选择路线,并对整个房间做出重新判断与计算,以保证房间的各个角落都被清扫。
甚至在体育比赛方面,也得到了很大的发展,近年来在国际上迅速开展起来足球机器人与机器人足球高技术对抗活动,国际上已成立相关的联合会FIRA,许多地区也成立了地区协会,已达到比较正规的程度且有相当的规模和水平。机器人足球赛目的是将足球(高尔夫球)撞入对方球门取胜。球场上空(2m)高悬挂的摄像机将比赛情况传入计算机内,由预装的软件作出恰当的决策与对策,通过无线通讯方式将指挥命令传给机器人。机器人协同作战,双方对抗,形成一场激烈的足球比赛。在比赛过程中,机器人可以随时更新它的位置每当它穿过地面线截面,双方的教练员与系统开发人员不得进行干预。机器人足球融计算机视觉、模式识别、决策对策、无线数字通讯、自动控制与最优控制、智能体设计与电力传动等技术于一体,是一个典型的智能机器人系统。
现代智能机器人不仅在上述方面有广泛应用,而将渗透到生活的各个方面,像在煤炭工业在矿业方面,考虑到社会上对煤炭需求量日益增长的趋势和煤炭开采的恶劣环境,将智能机器人应用于矿业势在必行。在建筑方面,有高层建筑抹灰机器人、预制件安装机器人、室内装修机器人、擦玻璃机器人、地面抛光机器人等。在核工业方面,主要研究机构灵巧、动作准确可靠、反应快、重量轻的机器人等等。智能机器人的应用领域的日益扩大,人们期望智能机器人能在更多的领域为人类服务,代替人类完成更多更复杂的工作。
3、讨论与展望
3.1智能机器人的发展趋势展望
智能机器人具有广阔的发展前景,目前机器人的研究正处于第三代智能机器人阶段,尽管国内外对此的研究已经取得了许多成果,但其智能化水平仍然不尽人意。未来的智能机器人应当在以下几方面着力发展:面向任务,由于目前人工智能还不能提供实现智能机器的完整理论和方法,已有的人工智能技术大多数要依赖领域知识,因此当我们把机器要完成的任务加以限定,及发展面向任务的特种机器人,那么已有的人工智能技术就能发挥作用,使开发这种类型的智能机器人成为可能;传感技术和集成技术,在现有传感器的基础上发展更好、更先进的处理方法和其实现手段,或者寻找新型传感器,同时提高集成技术,增加信息的融合;机器人网络化,利用通信网络技术将各种机器人连接到计算机网络上,并通过网络对机器人进行有效的控制;智能控制中的软计算方法,与传统的计算方法相比,以模糊逻辑、基于概率论的推理、神经网络、遗传算法和混沌为代表的软计算技术具有更高的鲁棒性、易用性及计算的低耗费性等优点,应用到机器人技术中,可以提高其问题求解速度,较好地处理多变量、非线性系统的问题;机器学习,各种机器学习算法的出现推动了人工智能的发展,强化学习、蚁群算法、免疫算法等可以用到机器人系统中,使其具有类似人的学习能力,以适应日益复杂的、不确定和非结构化的环境;智能人机接口,人机交互的需求越来越向简单化、多样化、智能化、人性化方向发展,因此需要研究并设计各种智能人机接口如多语种语音、自然语言理解、图像、手写字识别等,以更好地适应不同的用户和不同的应用任务,提高人与机器人交互的和谐性;多机器人协调作业,组织和控制多个机器人来协作完成单机器人无法完成的复杂任务,在复杂未知环境下实现实时推理反应以及交互的群体决策和操作。
3.2建议及设想
由于现有的智能机器人的智能水平还不够高,因此在今后的发展中,努力提高各发面的技术及其综合应用,大力提高智能机器人的智能程度,提高智能机器人的自主性和适应性,是智能机器人发展的关键。同时,智能机器人涉及多个学科的协同工作,不仅包括技术基础,甚至还包括心理学、伦理学等社会科学,让智能机器人完成有益于人类的工作,使人类从繁重、重复、危险的工作中解脱出来,就像科幻作家阿西莫夫的“机器人学三大法则”一样,让智能机器人真正为人类利益服务,而不能成为反人类的工具。相信在不远的将来,各行各业都会充满形形色色的智能机器人,科幻小说中的场景将在科学家们的努力下逐步成为现实,很好地提高人类的生活品质和对未知事物的探索能力。
我国的智能机器人发展还落后于世界先进水平,而智能机器人又是高科技的集中体现,具有重要的发展价值,因此我国在智能机器人领域要认清形势、明确发展发现和目标,采取符合我国国情的可行发展对策,努力缩小与世界领先水平的差距,早日让智能机器人全面为社会的发展服务。相信经过政府的重视和投入,科技工作者的不懈奋斗,我国的智能机器人发展水平能达到新的高度。
工业行业是劳动密集型产业,逐年上涨的劳动人工成本,让行业对于机器人的需求也逐年上涨,业界专家预测:未来的5到10年,中国将进入“工业机器人”的爆发期,工业机器人逐步取代廉价劳动力是大势所趋。面对即将到来的“工业机器人时代”,2015广州工业自动化技术及设备展览会将再度在广州中国进出口商品交易会展馆隆重举办,时间是2015年3月9日-11日。这次展会由广州光亚法兰克福展览有限公司主办,展会为期三天,将汇聚来自成千上万来自不同国家和地区的海内外观众,积极参与到这次“掘金战”中。现在展会正处于火热的招展阶段,观展参展咨询热线:020-38251558。
人工智能技术在机器人领域的应用分析
辽宁省大连市第八中学 刘皓明 116021
摘要:时代犹如滚滚浪潮不断前进,而随着我国制造强国战略的逐步深化,科技逐渐成为推动时代发展的最强推动力,人工智能制造成为了“中国制造2025”明确的主攻方向,而机器人方面更是智能制造发展的坚实基础。可以预测在未来,人工智能与机器人技术将进一步融合并取得更高的进步,逐步推动我国大国工业发展进步。关键词:人工智能;机器人;应用分析 1引言 人工智能这个术语包含了一个在操作和行为方面都是智能的机器的整个概念化。预计到2024年人工智能市场到将达到3万亿美元,公司和政府机构都在人工智能和机器人领域投入了大量资金。随着我们周围信息可用性的增长,人类将越来越依赖人工智能系统来生活、工作和娱乐。考虑到人工智能系统的准确性和复杂性的提高,它们将被用于越来越多样化的领域,包括金融、制药、能源、制造业、教育、运输和公共服务。人工智能机器人将改变我们社会的未来—我们的生活习惯、我们的生活环境和我们的经济。 2人工智能概述 2.1人工智能概念 人工智能(AI)是一个常用的名称,旨在科学领域为机器提供执行逻辑、推理、计划、学习和感知等能力。尽管定义中只提到了机器,但后面所述的能力可适用于任何类型的生活智能[1]。同样地,智力的意义,如它在灵长类动物和其他特殊动物中那样,它可以扩展到创造力、情感知识和自我意识。 人工智能这个词与“符号人工智能”领域密切相关,该领域一直流行到20世纪80年代末。为了克服符号人工智能的一些局限性,神经网络、模糊系统、进化计算和其他计算模型等子计算方法开始流行,导致“计算智能”术语成为人工智能的一个子领域。如今,人工智能这个术语包含了一个在操作和社会后果方面都是智能的机器的整个概念化。罗素和诺维格提出了一个实际的定义:“人工智能是研究人工复制的人类智能和行为,使其结果与其设计具有合理的合理性水平”[2]。这一定义可以通过规定对于特定和明确的任务的理性水平甚至可以取代人类来进一步细化。 2.2人工智能应用分析 目前的人工智能技术被用于在线广告、驾驶、航空、医学和个人辅助图像识别。人工智能最近的成功吸引了科学界和公众的想象力。其中的一个例子是配备了自动转向系统的车辆,也被称为自动驾驶汽车。每辆车都配备了一系列的激光雷达传感器和照相机,使它们能够识别其三维环境,并提供了在可变的、真实的交通道路条件下对机动做出智能决策的能力。另一个例子是由谷歌深度思维公司开发的阿尔法-Go,用于棋盘游戏。前几年阿尔法击败了韩国大师李世石,成为第一台击败职业选手的机器,最近它在中国战胜了目前世界排名第一的柯洁。这导致了许多人的兴奋和恐惧,即人工智能将在人类进入的所有领域超越人类。然而真实而完整的人工智能还不存在。在这个层面上,人工智能将模仿人类的认知,使其能够实现梦想、思考、感受情感和有自己的目标。虽然还没有证据表明这种真正的人工智能在2050年之前可能存在,但推动人工智能向前发展的计算机科学原则正在迅速发展。 3人工智能与机器人技术 3.1人工智能和机器人是两个独立的技术领域 (1)什么是机器人? 机器人是一种自主的物理机器,设计成能够快速准确地自动执行动作。与人体相似的机器被称为机器人。然而,许多机器人没有像人类一样的构造。例如,在制造业中挑选和放置物品的机器人一点也不像人类。 (2)什么是人工智能? 人工智能是计算机、机器执行人们通常执行的任务的能力。例如,学习、决策和解决问题的能力。人工智能通过特殊的软件工作,包括算法和技术(如有监督和无监督的机器学习),允许机器从经验中学习并调整自己的行动,而无需人工干预。人工智能的目的是采取最有可能实现特定目标的行动。 (3)机器人与人工智能的关键区别 机器人具有物理形态,可能需要也可能不需要人工智能来完成特定任务。相比之下,人工智能是一个软件程序,所以它不需要是物理形态的。作为一种软件,人工智能可以在手机、笔记本电脑、平板电脑甚至机器人等不同的设备或机器上运行。然而,许多机器人不是人工智能的。 (4)什么是人工智能机器人? 人工智能机器人是人工智能和机器人技术的结合,人工智能软件嵌入机器人系统。换句话说,人工智能在使机器人智能化方面占有关键地位。最先进的机器人是那些由人工智能控制的机器人,它们可以从环境和经验中学习,然后基于这些知识建立自己的能力。许多行业大规模使用机器人。一些最热门的机器人种类包括协作机器人、仓储和物流自动化、农业机器人和自动驾车辆[3]。人工智能机器人的主要优点是把人们不喜欢做的重复性任务自动化,确保更多的机会和时间专注于有价值的工作。人工智能机器人正在改变我们的世界,企业需要接受这些新技术,同时增强和补充人类智能。 3.2支撑人工智能机器人的子领域和关键技术 人工智能是一个多样化的研究领域,以下子领域对它的发展至关重要。这些方法包括神经网络、模糊逻辑、进化计算和概率方法[4]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 (1)人工神经网络 神经网络建立在连接主义领域,主要目的是模仿神经系统处理信息的方式。人工神经网络(ANN)和变体允许人工智能执行相对于“感知”的任务。当与当前的多核并行计算硬件平台相结合时,许多神经层可以堆叠,在学习自己的特性集时提供更高层次的感知抽象,从而消除了对手工特性的需要;一个被称为深度学习的过程。 (2)深度学习 深度学习是机器学习的一部分,通常与深度神经网络和由细节或数据表示的多层次学习组成的深度神经网络相连。通过这些不同的层,信息从低级参数传递到高级参数。这些不同的层次对应于不同层次的数据抽象,从而导致了学习和识别。许多深度学习架构,如深度神经网络、深度卷积神经网络和深度信念网络,已经被应用于计算机视觉、自动语音识别、音频和音乐信号识别等领域,这些领域已经被证明可以在各种任务中产生最前沿的结果。 (3)模糊逻辑 模糊逻辑侧重于对通常不精确的信息的操作。大多数计算智能原理解释了这样一个事实,尽管观察总是准确的,但我们对上下文的知识往往是不完整的或不准确的,就像在许多真实情况下一样。模糊逻辑提供了一个框架,假设一组观测值的不精确程度,以及结构元素来增强学习模型[5]的可解释性。它确实为人工智能方法的形式化提供了一个框架,以及将人工智能模型转换为电子电路。然而,模糊逻辑本身并不提供学习能力,因此它通常是与其他方面的结合,如神经网络、进化计算或统计学习。进化计算依赖于自然选择的原则,或集体行为的自然模式。两个最相关的子领域包括遗传算法和群体智能。它对人工智能的主要影响是对多目标优化,其中它可以产生非常鲁棒的结果。这些模型的局限性就像关于可解释性和计算能力的神经网络一样。 4人工智能机器人应用分析 (1)商业机器人 商业机器人,它使用人工智能自主移动并与人通信。它能够回答问题、识别面孔、提供有关公司服务的信息、扫描和填写文档、接受付款以及显示促销信息。该机器人与第三方服务和外部系统(如数据库、网站和在线服务)无缝连接。这个机器人有各种各样的应用,可以充当顾问、推动者、建筑经理、导游、导航助手以及测量肺活量、体温和血糖等健康指标的评估员。 现场监控机器人是一种引人注目的机器人,比如它可以跟踪建筑项目的进度。在人工智能的驱动下,这种自主机器人可以在建筑工地上移动,对建筑工程进行精确扫描,然后分析数据发现质量问题,并监控整体进度。机器人将收集到的数据发送到云平台进行进一步处理。此过程有助于防止代价高昂的错误,甚至显示出健康或安全问题,例如边缘保护中的漏洞。从整个建筑工地收集这样的数据是一项耗时的任务,这种人工智能机器人不仅节省了时间,减少了返工和浪费,而且保证了高质量的施工。 (2)物流分拣机器人 分拣机器人能够从一个盒子里取出一个物品,扫描它,然后将它放在另一个盒子或分拣系统中。机器人可以自主地从一组非结构化的对象中识别和选择一个物品,然后再将其放入另一个目标中。拣选和放置任务是仓库中仍由人类执行的重复性工作之一,这种机器人能自动完成这项任务,每天24小时,每小时能完成数百个周期。在人工智能的推动下,机器人可以分析每个项目的位置、形状和特征,对其进行检测和处理。为了识别物品,机器人使用条形码、RFID或物品图片。对于检查任务,它分析形状、重量和运动以检测任何异常或质量问题。分拣机器人与仓库管理系统(WMS)、仓库控制系统(WCS)或专有控制软件集成,以确保仓库操作的端到端效率[6]。 (3)家用机器人 家用机器人可以是自主的机器人厨房助理,可以帮助厨师准备新鲜的汉堡和油炸食品,比如脆皮鸡和土豆片。例如,在烤架上烹饪时,它可以自动检测何时放置生汉堡肉饼,实时监控每个肉饼,并在生肉和熟肉之间切换。在油炸锅烹饪时,它可以拿起篮子放在油炸锅里,在煎炸食物时轻轻摇动篮子,监控烹饪时间等。机器人的大脑由云连接的人工智能提供动力,它可以从周围环境中学习,并随着时间的推移获得新的技能。 例如Moley机器人公司是一家创造了世界上第一个机器人厨房的公司——一个全自动和智能烹饪机器人系统。机器人厨房系统包括一整套电器、橱柜、计算机、安全功能和机械臂。它使用来自世界各地顶级厨师的预设食谱,以大师级厨师的技能烹饪。通过一双完全关节化的机器人手来再现人类的手部动作,这个系统可以精确地模仿主厨的动作,烹饪美味的菜肴,并在自己之后进行清理!此外,它还可以学习食谱,制作来自世界各地的饭菜,甚至可以自己烹饪食谱。独自一人。机器人厨房由自己的触摸屏控制或通过智能手机远程控制。不使用时,机械臂会从视野中缩回。Moley被餐饮业、航空公司、厨房开发商甚至厨师培训学校的主要参与者使用。 5结语与展望 总的来说,人工智能的迅速发展,加快了社会生产力进步的步伐,也为机器人领域做着巨大贡献。只要本着科学发展的理念,推动智能制造与机器人技术不断向前迈进,必定能强化人工智能在机器人领域的运用,加快生活步入人工智能化的的步伐,解放生产劳动力,提高社会生产效益,为社会经济发展提供更大动力。参考文献[1]王永庆.人工智能原理与方法[M].西安交通大学出版社,1998.[2]史忠植.高级人工智能[M].科学出版社,2011.[3]田金萍.人工智能发展综述[J].科技广场,2007,000(001):230-232.[4]孙怡宁.浅谈人工智能与机器人的发展趋势[J].电子测试,2016(23).[5]李博.游戏人工智能关键技术的研究[D].上海交通大学.[6]陶亚楠,李明昊.浅析新一代人工智能机器人的发展[J].数码世界,2019,000(006):2.
智能机器人发展现状及存在的问题
原标题:智能机器人发展现状及存在的问题问科技领域最为火热的词汇,相信很多人都会回答“人工智能”;要说与人工智能最为密切的核心产业,相信多数人的第一印象都是“智能机器人”。的确,随着人工智能技术快速升级,并持续深入应用,传统机器人产业开始加快实现转型升级,智能机器人逐渐成为市场“宠儿”。
目前,在世界各国,“机器换人”都是制造业主流趋势。不仅如此,智能机器人还广泛应用于教育、金融、医疗、交通、安防、电力等诸多领域,体现出巨大的应用优势与市场潜力。因此,不断推进人工智能关键技术的研发、突破以及转化应用,促进智能机器人产业走向发展壮大,将成为各国接下来的关注焦点。
如今,崭新的2019年已经到来。在新的一年的,人工智能领域将有何新趋势?智能机器人产业又将向何处发力?值此新年初始、万象更新之际,中国智能制造网特推出系列文章,浅谈人工智能发展点滴。今天推出产业篇其一:智能机器人。
智能机器人发展需“三管齐下”
当前,人工智能已然成为全球各大经济体的竞争高地。为了不断增强在人工智能国际竞争方面的话语权,我国亟需加快推动人工智能商业化落地,打造具有创新硬实力的人工智能产业集群。作为人工智能技术最为主要的应用场景,智能机器人产业的发展有着重大意义。具体来看,智能机器人产业发展需从三方面同时发力:
一是要攻克智能机器人核心零部件、专用传感器。长期以来,我国在机器人核心零部件与专用传感器发展方面落后于西方发达国家,国内市场被国外品牌所持有。因此,要想打破这一桎梏,推动智能机器人产业取得新突破,就必须“对症下药”,填补最大不足,着力解决智能机器人核心零部件与专用传感器研发创新问题。
二是要加快研制智能工业机器人、智能服务机器人。眼下,随着人工智能技术的广泛应用,智能机器人产业迎来了重要发展契机,各类智能工业机器人、服务机器人开始陆续面世。为了把握市场机遇,增强行业话语权,我国亟需加快推动这两大热门智能机器人的研发与制造,并逐步实现大规模应用、打入国际市场。
三是要加快研制和推广空间机器人、海洋机器人、极地机器人等特种智能机器人。特种机器人是工业机器人、服务机器人之外的重要机器人门类。随着智能机器人发展不断提速,特种机器人的智能化升级也加速推进,并且诞生了一系列运用于太空、海洋和极地环境的专用产品。推动特种智能机器人的研制与推广,将有利于我国形成全面的智能机器人产业生态,并在上述特殊领域树立更强竞争力。
加快标准体系建设是重中之重
推动人工智能产业化落地,促进智能机器人产业走向发展壮大,除了需要在产品研发与推广方面继续发力外,还需要高度重视标准规范的完善。从我国智能机器人产业发展情况来看,标准体系建设已经刻不容缓
从宏观角度而言,为了保障智能机器人产业的健康、可持续发展,避免出现无序竞争、低端化倾向等问题,维护企业生产安全与消费者使用安全,需要加快建立智能机器人标准体系和安全规则,确立核心规范准则,以更好地巩固产业基础、引导行业发展。
从细化角度而言,智能机器人标准规范建设涉及方方面面,最为主要的当属智能机器人硬件接口标准、软件接口协议标准以及安全使用标准这三大标准。因此,完善智能机器人标准体系,可以从上述三个标准入手,逐步建设完成整个标准生态,为智能机器人产业的茁壮成长、为人工智能技术的深入应用提供更有力的保障。返回搜狐,查看更多
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